Los científicos del Instituto Salk han logrado un gran avance en la búsqueda de un tratamiento seguro y eficaz para la diabetes tipo 1, una enfermedad que afecta a aproximadamente 1,6 millones de estadounidenses con un costo de $ 14,4 mil millones al año.
Utilizando la combinación de ingeniería de tejidos y células madre, los investigadores generaron los primeros grupos de células pancreáticas productoras de insulina humana capaces de evadir el sistema inmunológico, como se detalla en la revista Nature. Estos grupos de células con «protección inmunitaria» controlaron la glucosa en sangre sin fármacos inmunosupresores una vez trasplantado en el cuerpo.
«La mayoría de los diabéticos tipo 1 son niños y adolescentes», dice el profesor de Salk Ronald Evans, autor principal, «esta es una enfermedad que históricamente ha sido difícil de manejar con medicamentos. Esperamos que la medicina regenerativa en combinación con la protección inmunológica pueda marcar una diferencia real en el campo al reemplazar las células dañadas con grupos de células similares a islotes humanos generados en laboratorio que producen cantidades normales de insulina a demanda «.
La diabetes tipo 1 es una afección de por vida que es difícil de controlar, incluso con dispositivos automatizados que administran insulina para regular el azúcar en sangre. Los trasplantes de islotes beta pancreáticos (grupos de células que producen insulina y otras hormonas) del tejido de un donante pueden proporcionar una cura, pero requieren que los pacientes tomen medicamentos inmunosupresores de por vida, que conllevan riesgos graves. Durante décadas, los investigadores han buscado una mejor manera de reponer las células pancreáticas perdidas. Ahora, el trasplante sin dispositivos de células productoras de insulina como estas nos acerca un paso más hacia la curación de la enfermedad.
En un estudio anterior, el laboratorio de Evans superó un impedimento en el campo, en el que las células beta derivadas de células madre producían insulina, pero no eran funcionales. Las células no liberaron insulina en respuesta a la glucosa, ya que simplemente tenían poca potencia, según Evans. Su equipo descubrió un interruptor genético llamado ERR-gamma permite la “carga» de las células.
Una parte fundamental del nuevo estudio fue desarrollar una forma de hacer crecer células de tipo beta en un entorno tridimensional que se aproxima al páncreas humano. Esto le dio a las células una propiedad similar a un islote. Es importante destacar que el equipo descubrió que una proteína llamada WNT4 podía activar el interruptor de maduración ERR-gamma. Esta combinación de pasos generó grupos de células funcionales que imitan los islotes humanos: los llamados organoides similares a islotes humanos (HILO).
A continuación, el equipo abordó el complejo tema del rechazo inmunológico. Los trasplantes de tejido normal requieren terapias inmunosupresoras de por vida para proteger el tejido de los ataques del sistema inmunológico; sin embargo, estas terapias también aumentan el riesgo de infecciones. Inspirado por los éxitos de los medicamentos de inmunoterapia para el cáncer, el equipo demostró inicialmente que la proteína de punto de control PD-L1 protegía las células trasplantadas. «Al expresar PD-L1, que actúa como un bloqueador inmunológico, los organoides trasplantados pueden esconderse del sistema inmunológico», dice el Dr. Eiji Yoshihara, otro de los autores del trabajo.
El Dr. Yoshihara desarrolló un método para inducir PD-L1 en HILO con pulsos cortos de la proteína interferón gamma. Cuando se trasplantaron a ratones diabéticos, estos HILO inmunoevasivos proporcionaron un control sostenido de la glucosa en sangre en ratones diabéticos con sistemas inmunitarios sanos.
«Este es el primer estudio que demuestra que se pueden proteger los HILO del sistema inmunológico sin manipulación genética», explica Downes. «Si podemos desarrollar esto como terapia, los pacientes no necesitarán tomar medicamentos inmunosupresores».
Es necesario realizar más investigaciones antes de que este sistema pueda avanzar a ensayos clínicos. Los organoides trasplantados deben probarse en ratones durante períodos de tiempo más largos para confirmar que sus efectos son duraderos. Es necesario trabajar más para garantizar que también sean seguros de usar en humanos. «Ahora tenemos un producto que potencialmente podría usarse en pacientes sin requerir ningún tipo de dispositivo», concluye el Dr. Evans.
Fuente www.sciencedaily.com/releases/2020/08/200819110923.htm
Referencias:
Eiji Yoshihara, Carolyn O’Connor, Emanuel Gasser, Zong Wei, Tae Gyu Oh, Tiffany W. Tseng, Dan Wang, Fritz Cayabyab, Yang Dai, Ruth T. Yu, Christopher Liddle, Annette R. Atkins, Michael Downes, Ronald M. Evans. Immune-evasive human islet-like organoids ameliorate diabetes. Nature, 2020; DOI: 10.1038/s41586-020-2631-z
